鈣是植物必要的營(yíng)養(yǎng)元素,80%的果樹(shù)和蔬菜,對(duì)鈣的需要量都超過(guò)磷。根系發(fā)育、作物莖葉生長(zhǎng)都需要大量的鈣,作物果實(shí)對(duì)鈣的需求甚至超過(guò)氮!鈣不足,已成為制約我國(guó)農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要問(wèn)題。
鈣的營(yíng)養(yǎng)功能
鈣是植物必要的營(yíng)養(yǎng)元素,鈣能穩(wěn)定細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)、細(xì)胞膜,滲透調(diào)節(jié)液泡內(nèi)陰陽(yáng)離子的平衡。從而達(dá)到提高果蔬品質(zhì),減少病蟲(chóng)害的效果。
穩(wěn)定細(xì)胞膜
鈣對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定作用在植物對(duì)離子的選擇性吸收、生長(zhǎng)、衰老、信息傳遞以及植物的抗逆性等方面有著重要的作用。
有助于生物膜有選擇地吸收離子,缺鈣時(shí),植物根細(xì)胞原生質(zhì)膜的穩(wěn)定性降低,透性增加,致使低分子量有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)離子外滲增多。嚴(yán)重缺鈣時(shí),原生質(zhì)膜結(jié)構(gòu)解體,喪失對(duì)離子吸收的選擇性。
能增強(qiáng)植物對(duì)環(huán)境脅迫的抗逆能力,足量的鈣能減輕重金屬或酸性對(duì)植物造成的毒害作用。還可增強(qiáng)植物對(duì)鹽害、寒害、干旱、熱害和病蟲(chóng)害等脅迫的抗性。
可防止植物早衰,植物早衰時(shí),細(xì)胞分隔化作用破壞,呼吸作用增強(qiáng),液泡中的物質(zhì)向細(xì)胞質(zhì)中滲漏等。施鈣可以明顯延緩葉片衰老。
在果實(shí)成熟過(guò)程中,植物的衰老與乙烯的產(chǎn)生密切相關(guān),而鈣能通過(guò)對(duì)細(xì)胞膜透性的調(diào)節(jié)作用減弱乙烯的生物合成作用,延緩衰老。
能提高作物品質(zhì),在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中,供應(yīng)充足的鈣有利于干物質(zhì)的積累;成熟果實(shí)中的含鈣量較高時(shí),可有效地防止采收后儲(chǔ)藏過(guò)程中出現(xiàn)的腐爛現(xiàn)象,延長(zhǎng)儲(chǔ)藏期,增加水果保藏品質(zhì)。
穩(wěn)固細(xì)胞壁
大部分鈣與果膠酸結(jié)合生成果膠酸鈣固定在新生組織的細(xì)胞壁中,加固植物結(jié)構(gòu)。缺鈣時(shí)會(huì)使細(xì)胞壁和中膠層變軟,隨后使細(xì)胞壁解體,從而降低了細(xì)胞對(duì)真菌侵染的抵抗力。
促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)和根系生長(zhǎng)
鈣是細(xì)胞分裂所必需的成分,在細(xì)胞核分裂后,分隔兩個(gè)子細(xì)胞的細(xì)胞核就是中膠層的初期形式,它是由果膠酸鈣組成的。
在缺鈣條件下,不能形成細(xì)胞板,子細(xì)胞也無(wú)法分隔,于是無(wú)法出現(xiàn)雙核細(xì)胞,也就是說(shuō)細(xì)胞沒(méi)辦法分裂,終會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)點(diǎn)死亡。
起滲透調(diào)節(jié)作用
在有液泡的葉細(xì)胞內(nèi),大部分鈣離子存在于液泡中,對(duì)液泡內(nèi)陰陽(yáng)離子的平衡有重要貢獻(xiàn)。由于含鈣化合物的溶解度很低,它的形成對(duì)細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)起著重要作用。
其他微觀上功能
鈣元素還參與著第二信使的傳遞,并幫助其他離子與物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù),在這里就不一一討論了。
植物中鈣元素的特點(diǎn)
植物缺鈣癥狀
植物缺鈣的原因
一個(gè)是土壤缺鈣,主要發(fā)生在酸性砂質(zhì)土壤,另一個(gè)原因是生理性缺鈣。
盡管土壤中含鈣豐富,但是果蔬、蔬菜出現(xiàn)缺鈣現(xiàn)象。
這是由于植物體內(nèi)鈣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸主要發(fā)生在木質(zhì)部,其運(yùn)輸動(dòng)力是蒸騰作用,即鈣通過(guò)蒸騰水流移動(dòng),而幼嫩部位以及果實(shí)的蒸騰作用較小,對(duì)鈣的競(jìng)爭(zhēng)弱于葉片,加之鈣在韌皮部中移動(dòng)性差,難以再運(yùn)輸移動(dòng)分配到新生部位及果實(shí)。
再有就是干旱、低溫寡照會(huì)引起鈣隨蒸騰水流向地上部位的移動(dòng)運(yùn)輸受限。此外,氮肥施用過(guò)多,大量鈣進(jìn)入葉片,會(huì)導(dǎo)致葉片與果實(shí)爭(zhēng)鈣,加劇鈣的缺乏。
植物缺鈣會(huì)使其頂芽、側(cè)芽和根尖等分生組織發(fā)生卷曲畸形,植株矮小、生長(zhǎng)點(diǎn)發(fā)粘、腐爛、死亡,幼葉卷曲、畸形、失綠,新葉葉緣壞死。果樹(shù)、蔬菜缺鈣則導(dǎo)致,遠(yuǎn)不止上圖的多種生理病害。